據復旦大學消息，復旦大學集成芯片與系統全國重點實驗室周鵬、包文中聯合團隊成功研發出全球首款基于二維半導體材料的32位RISC-V架構微處理器——“無極（WUJI）”。這一成果于北京時間4月2日以《基于二維半導體的RISC-V 32比特微處理器》為題發表于《自然》（Nature）期刊。
圖源：復旦大學
這項研究突破了二維半導體電子學的工程化瓶頸，首次實現5900個晶體管的集成度，標志著我國在新一代芯片材料領域取得先發優勢。據復旦大學微電子學院教授周鵬介紹，二維材料（如二硫化鉬MoS2）與傳統硅晶圓不同，需通過化學氣相沉積（CVD）法生長，存在材料缺陷和不均勻性問題。然而，團隊通過自主創新工藝，使反相器良率達到99.77%，并實現單級高增益和關態超低漏電性能。
在此之前，國際上二維半導體數字電路的最高集成度僅為115個晶體管，由奧地利維也納工業大學團隊于2017年實現。復旦團隊經過五年攻關，成功將芯片從陣列級或單管級提升至系統級集成，顯著推動了該領域的技術發展。
據論文共同第一作者、微電子學院直博生敖明睿介紹，團隊制造了900個反向器陣列，每個陣列包含30×30個反向器。測試結果顯示，898個反向器邏輯功能完好，性能指標領先同類研究。此外，該芯片采用開源簡化指令集計算架構（RISC-V），由微電子學院研究員韓軍負責架構設計。韓軍表示，RISC-V架構具有全球技術標準兼容性，可自主構建用戶生態，避免受制于國外廠商的專利限制。
在工藝方面，團隊開發的二維半導體集成工藝中，70%左右的工序可直接沿用現有硅基產線成熟技術，同時構建了包含20余項工藝發明專利的自主技術體系，為產業化奠定基礎。未來，團隊計劃進一步提升芯片集成度，探索物聯網、邊緣算力、AI推理等前沿計算場景的應用潛力。周鵬指出，二維半導體芯片在實時信號處理領域具有廣闊前景。

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